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_______________________________________________________________QUÍMICA ORGÂNICA 1 Aula 12 BASICIDADE DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 1 Teorias sobre a basicidade Existem três teorias principais sobre a basicidade: (a) Teoria de Arrhenius: estabelece que base é uma espécie que, quando em água, dissocia-se liberando íons hidróxido (OH - ). (b) Teoria de Brönsted-Lowry: define base como sendo uma espécie capaz de receber um próton (H+) doado por um ácido. (c) Teoria de Lewis: segundo esta teoria, base é uma espécie que possui um par de elétrons disponível em um orbital preenchido, que pode ser utilizado para formar uma ligação covalente coordenada (dativa) com um ácido. 2. Fatores que afetam a basicidade A medida da basicidade é dada em termos do pKB. Quanto menor for o valor numérico de pKB, maior será a basicidade. De maneira geral, os compostos orgânicos são bases muito fracas (altos valores de pKB). Os compostos orgânicos que apresentam alguma basicidade mensurável geralmente contêm átomos de nitrogênio, principalmente aminas. A basicidade destes compostos depende de três fatores (que são afetados pelos efeitos eletrônicos): (a) disponibilidade do par de elétrons do átomo de nitrogênio; (b) densidade eletrônica do átomo de nitrogênio; (c) solvatação. 2.1 Disponibilidade do par de elétrons do átomo de nitrogênio Quanto mais disponível estiver o par de elétrons não ligantes do nitrogênio, maior será a basicidade do composto. Quando o átomo de nitrogênio está ligado a sistemas conjugados, o seu par de elétrons entra em ressonância e, em conseqüência, a basicidade tende a diminuir. NH2 acetamida pKb = 14,5 H3C NH2 O NH2 anilina pKb = 9,38 metilamina pKb = 3,46 N H pirrol pKb = 13,6 N H pirrolidina pKb = 2,73 N piridina pKb = 8,96 O pirrol é básico, mas a protonação não ocorre no nitrogênio, e sim no carbono adjacentre. 2.2 Densidade eletrônica do átomo de nitrogênio _______________________________________________________________QUÍMICA ORGÂNICA 1 Grupos que doam elétrons por efeito indutivo (ex.: CH3) aumentam a basicidade eletrônica do átomo de nitrogênio, aumentando assim a basicidade. NH3 amônia pKb = 4,75 H3C NH2 metilamina pKb = 3,46 H3C NH CH3 dimetilamina pKb =3,23 H3C N CH3 dimetilamina pKb =4,20 CH3 ão Por outro lado, grupos que retiram elétrons por efeito indutivo (-F, -Cl, -Br, -I, -NO2, C=O, -CN) diminuem a densidade eletrônica do átomo de nitrogênio e, conseqüentemente, diminuem a basicidade. 2.3 Solvatação A basicidade de uma amina em água não é determinada somente pela disponibilidade eletrônica do átomo de nitrogênio, mas também pelo grau de solvatçaão que o cátion, formado pela apreensão do próton, pode sofrer e, assim, tornar-se estabilizado. Quanto mais átomos de hidrogênio estiverem ligados ao nitrogênio no cátion, maiores serão as possibilidades de solvatação, através de pontes de hidrogênio, entre estes hidrogênios e a água. amina 1 a Basicidade em clorobenzeno: H3C NH2H3C NH CH3 H3C N CH3 CH3 > > amina 2 a amina 3 a amina 1 a Basicidade em água: H3C NH2H3C NH CH3 H3C N CH3 CH3 > > amina 2 a amina 3 a Exercícios de fixação 1. Explique a ordem de pKb a seguir. NH2 acetamida pKb = 14,5 H3C NH2 O NH2 anilina pKb = 9,38 metilamina pKb = 3,46 N H pirrol pKb = 13,6 N H pirrolidina pKb = 2,73 N piridina pKb = 8,96 2. (Provão-2001) Observe as aminas a seguir. NH2 (III) N H (I) N H (II) Sobre a basicidade dessas aminas, é correto afirmar que: (A) I é a mais básica por ser a única amina secundária. _______________________________________________________________QUÍMICA ORGÂNICA 1 (B) I é a mais básica pelo fato de o par de elétrons não ligantes do nitrogênio não estar deslocalizado. (C) II é a mais básica, pois o par de elétrons não ligantes do nitrogênio faz parte do sistema aromático. (D) III é a mais básica em virtude de o nitrogênio estar ligado a um anel de seis membros. (E) II e III são mais básicas que I por serem aminas aromáticas. 3. Ordene os compostos a seguir conforme a basicidade e justifique. Cl N Cl Cl H3C N Cl Cl H3C N CH3 1 32 Cl
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